Energilagringsenheter för hemmet är enheter som lagrar elektrisk energi och använder den vid behov - även kända som produkter för lagring av elektrisk energi eller "batterienergilagringssystem" (BESS), hädanefter kallat hemenergilagring. Kärnkomponenten i hemförvaring är laddningsbara batterier, vanligtvis litiumjonbatterier eller blybatterier. De andra komponenterna är växelriktare, som intelligent kan styra laddnings- och urladdningsstyrsystemet.
Med energilagring som kommer in i vanliga hushåll kan vi implementera konceptet med distribuerad kraftproduktion, lindra trycket från kraftnätsöverföring, minska användningen av fossila bränslen, vilket är en nödvändig decentraliserad åtgärd för att uppnå koldioxidneutralitet eller nollneutralitet.
1. Hur man konfigurerar ett hushålls energilagringssystem
I hushållens energilagringssystem är huvudkomponenterna komponenter, energilagringsmaskiner och batterier; Formen som visas på bilden är att sätta upp energilager i garaget för våra elfordon att använda.
Energilagringssystem är indelade i enfas och trefas; Följande bild är ett enkelt diagram för energilagringssystem, som inte bara inkluderar de tre huvudkomponenterna utan även elmätaren, hushållsbelastningen etc. Oavsett om det är enfas eller trefas finns det motsvarande lösningar.
2. Introduktion till växelriktare för energilagring
ES/ET energilagringsmaskiner är både dubbelriktad energilagring, stöder integrering utanför nätet, UPS-funktion, mobil APP-kontroll och kan uppnå anti-backflow och effektbegränsning. Det finns dock också en skillnad mellan ES och ET. ES är en enfas dubbelriktad energilagringsomriktare, medan ET är designad för trefasiga elnät; Och den stöder obalanserad trefasutgång och enfasbelastning;
Dessutom är ES kopplat till ett lågspänningsbatteri, medan ET har ett högre spänningsområde och är kopplat till ett högspänningsbatteri; Så deras laddnings- och urladdningsströmmar är också olika. Detta kommer också att återspeglas på växelriktarens gränssnitt.
På grund av det faktum att laddnings- och urladdningsströmmen för ES kan nå 100A, är motsvarande batterigränssnitt också större, vilket kräver en 25 kvadratisk kabel. Laddnings- och urladdningsströmmen för ET är bara 25A, och det räcker med en fyrkantig 6-kabel.
Så den största egenskapen hos dessa två maskiner är att de är integrerade med nätet, och de har även UPS-funktionen. Om elnätet plötsligt tappar ström, kommer växelriktaren automatiskt att växla till batteriströmförsörjning, och växlingstiden för off-grid är mindre än 10ms. UPS-nivåns svarstid tillhör avbrottsfri strömförsörjning; Och många växelriktartillverkare använder EPS-energilagringsväxelriktare, som är nödkraftskällor med en kopplingstid på mindre än 5 sekunder.
3. Introduktion till energilagringsbatterier
Det rekommenderas att alla använder litiumbatterier, som för närvarande är kompatibla med många batterimärken som BYD, Wotai och Paineng; Dessutom finns det fortfarande några batterier som matchas. Innan kunder köper maskinen måste de först bekräfta om de använder kompatibla batterimärken.
Litiumbatterier är batterier gjorda av litiummetall eller litiumlegering som negativa elektrodmaterial och använder icke-vattenhaltiga elektrolytlösningar. De har flera fördelar som hög energi, lång livslängd och låg vikt, och används i stor utsträckning i energilagringssystem som hydrauliska, termiska, vind- och solkraftverk.
Litiumjärnfosfat (LFP)
Tre element litiumbatteri (NCM/NCA)
Litiumkoboltoxid (LCO) batteri
Andra litiumbatterier, såsom litiummanganoxid, litiumtitanatbatterier, etc.
4. Kostnader för olika komponenter i energilagringssystemet
5. Arbetsläge ett
Lastförbrukningsprioritet:
PV - Batteri - Grid
Den el som genereras av solceller prioriteras för användning av laster, med överskottsel som lagras i batterier och säljs till elnätet; När PV är otillräcklig laddas batteriet ur för användning av lasten
När det blir strömavbrott i nätet kan belastningen vid den nätanslutna utgångsänden inte fungera; Men belastningen vid utgången utanför nätet kan fungera normalt, driven av PV och batterier
Elfordon använder batteriets el för att ladda på natten, och bristen kompletteras av elnätet
Elen som genereras av solceller levereras till uttag för elfordon, belysning, laddningsstationer för elfordon och energilagringsbatterier
Detta applikationsläge används huvudsakligen i villaprojekt, förutom lätta lagrings- och laddningsapplikationer. För närvarande är fallen med detta läge främst inriktade på villor och demonstrationer.
6. Arbetsläge två
Förklaring: Det allmänna elnätet laddar inte batteriet. Om du ställer in den i ekonomiläge kan du ställa in batteriets laddnings- och urladdningsperioder.
Den ekonomiska modellens huvudsakliga funktion är peak shaving och dalfyllning. Den kan använda elen från elnätet för att ladda batteriet under dalen på natten och för att försörja lasten under rusningstid under dagen; Detta läge kan minska skillnaden i toppdalen och därigenom spara elkostnader.
Förklaring: Laster utanför nätet kan drivas av solceller och batterier utan avbrott under strömavbrott; Den avstängda nätänden växlas från elnätet till batteriströmförsörjningen för UPS-strömförsörjning.
När elnätet är frånkopplat, slut på elnätet, och enheten växlar läge med en hastighet av 10 millisekunder för att säkerställa normal användning av viktiga belastningar på back-up änden. Placeringen av denna last bör noteras, eftersom viktiga skulder måste kopplas till den utanför nätet.
Till exempel byggs 5G-kommunikationsbasstationer i allmänhet på avlägsna platser där nätkvaliteten inte är hög. För att möta ett oavbrutet elbehov kan lasten anslutas till back-up-änden och energilagringsmaskinen kan ställas in på backup-backup-läge. Den kompletteras vanligtvis av det fotovoltaiska elnätet och växlas till batteriströmförsörjning i händelse av nödströmavbrott.
7. Hur man omvandlar ett redan installerat projekt till energilagring
Låt oss sedan ta en titt på en annan form. Energilagringsrenoveringsprojektet kräver användning av renoveringsmaskiner SBP och BT, utan att den ursprungliga layouten för solcellsanläggningen ändras. Energilager installerat ovanpå solcellsanläggningen är kopplat till vår kommunikationssida. Under normala omständigheter är prioriteringen av elförbrukningen densamma från solceller till batterier till elnätet. Efter ett strömavbrott kan nätet bara lita på batteriets el för att leverera ström till laster utanför nätet.
8. Hur man konfigurerar batterikapacitet
Batterival bör ta hänsyn till belastningen, oavsett om den används dagligen eller säkerhetskopieras; Att välja för stor batterikapacitet kan leda till slöseri och om all lagrad el är förbrukad kanske batteriet inte är fulladdat.
Tillverkare av energilagringsutrustning ger också kunderna olika batterikapacitetsalternativ genom olika former. Olika former av flexibla energivalslösningar, såsom staplade installationer, modulära allt-i-ett-maskiner och multikraft/energimatchning av integrerade produkter.
Så, hur väljer man snabbt och direkt den bästa batterikapacitetslösningen i hemmets energilagringsscenario?
I dagsläget använder de flesta hushåll energilagring som ett sätt att reglera elförsörjningen och utnyttjandet av nätet, som vi i vanliga fall kallar nätansluten energilagring. För nätansluten energilagring kan huvudsyften generellt delas in i tre kategorier: självanvändning av solceller (med höga elkostnader eller inga subventioner), topp- och dalpriser på el och reservkraftkällor (med instabila elnät eller viktiga belastningar).
1. Förbättra självanvändningsgraden för solceller
Huvudsyftet med detta scenario är att installera solcellsenergilagringssystem för att minska elkostnaderna när elpriserna är höga eller solcellsnätsubventionerna är låga (utan subventioner), så att den återstående elen i solcellssystemet kan lagras och användas nattetid utom för dagtid.
Vi delar upp hushållens elförbrukning i elförbrukning dagtid (period för produktion av högeffekt solceller) och elförbrukning nattetid (solenergiperiod med låg eller ingen effekt). Enligt ovanstående syfte bör det mest idealiska tillståndet vara att elektriciteten som genereras av solceller kan möta elbehovet dagtid, och efter lagring kan den bara möta elbehovet på natten.
Det vill säga att batteriets effektiva kapacitet ska vara ungefär lika med solenergiproduktionen minus elförbrukning under dagtid. Men detta är bara ett idealiskt tillstånd. För att undvika redundans i batterikapacitet (för att förhindra att det inte förbrukas fullt ut på natten) måste vi också se till att batteriets effektiva effekt inte överstiger elförbrukningen på natten.
2. Topprakning och dalfyllning för att minska elkostnaderna
Huvudsyftet med detta scenario är att ladda batteriet under låga elpriser på dagen och ladda ur det vid höga elpriser på natten, för att minska de totala elkostnaderna.
Vi delar upp hushållens elförbrukning i elförbrukning dagtid (lågt elprisperiod) och nattelförbrukning (högt elprisperiod). I det här scenariot är det mest idealiska tillståndet att använda solcellskraft för att leverera överskottsel till lasten under dagen och ladda batteriet med nätet, och batterikraften är precis tillräckligt för att möta efterfrågan på natten (under högsäsong för elpriser) .
Det vill säga att batteriets effektiva kapacitet är ungefär lika med hushållets elförbrukning nattetid. Att beräkna batterikapacitet baserat på elförbrukning nattetid är dock bara ett maximalt behovsvärde.
När man överväger batterikostnader är det i allmänhet nödvändigt att heltäckande överväga tre aspekter: solcellssystemets kapacitet, batteriinvesteringar och elprisbesparingar, och bestämma det optimala förhållandet. Samtidigt är det nödvändigt att se till att batteriurladdningstiden inte är längre än nattens elförbrukningstid.
3. Som reservkraftkälla i områden med instabila elnät
Rent ljussystem på marknaden kan bara generera el under dagen, men kan inte ge reservkraft. I händelse av ett plötsligt strömavbrott kan det integrerade ljuslagringssystemet fortsätta att stödja driften av hushållsapparater som fisktankar, sprinklers, kylskåp, övervakning, belysning och andra viktiga strömförsörjningar, vilket säkerställer säkerheten för hushållsegendomar.
När man utformar batterikapacitet med reservkraft som huvudsyfte, är det främsta övervägandet den mängd elektricitet som krävs av batteriet för att leverera viktiga belastningar separat under den längsta tiden utanför nätet (förväntad längsta strömavbrottstid), inklusive behovet av att överväga situationen utan PV på natten.
I det här scenariot är batterikapaciteten relativt lätt att beräkna. Lista helt enkelt alla viktiga belastningar och beräkna den totala strömförbrukningen för alla belastningar under den längsta strömavbrottstiden för att preliminärt bestämma batterikapaciteten.
Ovanstående tre situationer är de vanligaste kraven för installation av nätanslutna energilagringssystem, och det finns även regler att följa vid val av batterikapacitet. Men i praktiska tillämpningar kan det finnas en situation där två eller flera krav överlappar varandra, vilket kräver att vi analyserar dem specifikt utifrån kraven och i slutändan klargör den optimala valkapaciteten för batteriet.
Dessutom, i ovanstående analys, nämnde vi batteriets effektiva kraft, och i själva batterivalet, olika faktorer såsom lastens slagbelastning, urladdningsdjupet (DOD) för batteriet, systemeffektivitetsförlust, energi lagringsutrustningens prestanda och förväntad investeringsavkastning måste beaktas.
Så när du väljer batterikapacitet är det nödvändigt att överväga elen för hela hushållet eller användningsscenariot som ett helt system, och det är särskilt viktigt att välja den bästa leverantören av utrustning och systemintegration.